普通臥式車床的幾項技術改進
2024-5-9 來源: 秦(qín)皇(huáng)島港股份有限公司雜(zá)貨(huò)港務分公司(sī) 作者:費菲(fēi)
摘 要:對普通(tōng)臥式車床進(jìn)行技術改進,包括可調式自動套(tào)絲、攻(gōng)絲輔助(zhù)夾具,減(jiǎn)振刀座的設計、鏜孔夾具以及球麵加工輔助刀架,改(gǎi)善工件加工質量,擴(kuò)大車床加工(gōng)範圍。對普通臥式車床的技術改進結構簡(jiǎn)單、安裝(zhuāng)方便、成本低、使用效果好,便於使用操作(zuò)人員接(jiē)受和應用,具有較高的推廣價值。
關鍵詞:普通臥式車床;螺(luó)紋加工;車刀減振;球(qiú)麵加工;車床鏜孔
0 引言
普通臥式車(chē)床屬於機加工行業中(zhōng)基(jī)本、應用廣泛的設備。作為(wéi)港口企業,普通臥式車床主要用於起重吊裝機械非標準零件的加工(gōng),如軸類、銷類(lèi)、螺紋類(lèi)等的機加工件,考(kǎo)慮到(dào)製造工藝、製造成本以及操作人員(yuán)技能(néng)水平的限製,對普通臥式(shì)車床進行技術(shù)改進(jìn),對於普通臥式車床改善加工工藝,拓展應用範圍有很大的幫助。
1、車床用可調式自動套絲裝置的設計製作與(yǔ)使用
1.1 工件外螺紋加工方式
普通(tōng)車(chē)床加工(gōng)完成的外螺紋,其一般采用車削螺紋或者手工套絲法加工。車削加工即(jí)將工(gōng)件固定在卡盤上,工件旋轉,根據工件螺距、導程、牙(yá)型等參數的要求,車刀沿工件的軸向和徑(jìng)向進給,通過車刀刀刃的運動軌(guǐ)跡完成外螺紋的加工。在實際操作中(zhōng)容易出現打刀、亂扣、螺距錯誤、螺(luó)紋表麵粗糙度過大、加工精度不達標的問題,成品率較低。手工(gōng)套絲法即將工件固定於老虎鉗上(shàng),將板牙放入板牙架內,用板牙對準工件,手動(dòng)旋轉板牙架完(wán)成工件外螺(luó)紋(wén)加工。此法要求操作者在手動套絲(sī)的過程中用力(lì)均勻,保證工件軸線與板牙表麵的垂直以及工件軸線與板牙中心線的同軸度,容易出(chū)現外螺紋歪斜、板牙損壞的情況。
1.2 車床用可調(diào)式自(zì)動套絲裝置的工作原理
結合普通車床(chuáng)的(de)結構特點(diǎn)以及板牙套絲原理,設計一套車床用可調式自動套絲裝置。臥(wò)式車床型號為 CW6163C,其尾座套筒裝有頂(dǐng)尖,用於(yú)機加工以及長軸定位,將頂(dǐng)尖取下更(gèng)換為自動套絲裝置,在外螺(luó)紋加工過程中,工件裝夾於卡盤(pán)上,板牙安裝於自動套絲裝置內,將所需尺寸的板牙套對準工件,工件低(dī)速旋轉,當切出一兩圈(quān)螺紋之後,板牙自動進(jìn)給,達到所需螺紋長度時工件反轉,板牙(yá)自動退出。
1.3 車床用可(kě)調式自動套(tào)絲裝置的結構設計
車床用(yòng)可調式自動套絲裝置(zhì),包(bāo)括錐頭(tóu)連杆、滑動套筒、板牙套、定位螺栓、襯套,整個裝置(zhì)采用 45# 鋼製作(zuò),其強度、硬(yìng)度以及耐磨(mó)度滿足使用要(yào)求,零(líng)件尺寸如圖(tú) 1 所示。
圖 1 自動套絲裝置零件圖(tú)
安裝於(yú)尾座套筒內部錐度為莫氏 5 號,因(yīn)此(cǐ),錐(zhuī)頭連杆的(de)頭部設計為莫氏 5 號錐柄,保證錐頭連杆的錐柄實現自動套(tào)裝置的自動定心(xīn),保證板牙與工件的同軸度。在(zài)錐頭連杆部分(fèn)設計(jì)通氣孔(kǒng),解決由於空氣壓力使滑動套筒無法前進的(de)問題。
滑動套筒套入錐頭連杆的尾部(bù),板牙通過滑動(dòng)套筒在自動套絲裝置上移動,為套絲提供行程,滑動套(tào)筒上表麵有刻(kè)度,可以控製(zhì)螺紋加工長度。板牙套連(lián)接板牙和滑動套筒,其(qí)尾部裝入(rù)滑動(dòng)套筒內,用 2 個(gè)定位螺栓固定,其凸台卡在滑動套筒(tǒng)出口。襯套置(zhì)於板牙套和板(bǎn)牙之間,針對不同直徑(jìng)工件的套絲要求,根據所選用的(de)板牙外徑,製作襯套置於板牙套內,用於板(bǎn)牙的安裝,達到不同直徑螺紋加工的要求。3 個定(dìng)位螺栓起(qǐ)定位作用,定位螺栓 1 用於固定滑動套筒和(hé)錐頭連杆,其插入滑動套筒槽內,保證滑動套筒隻能沿軸線運動;定位螺(luó)栓 2 用於(yú)將板牙套固定於滑動套筒內;定位螺栓 3 用於將板牙固定於板牙套內。
安裝過程為:先把板牙裝入(rù)裝(zhuāng)有(yǒu)襯套的板牙套中,用定位(wèi)螺栓(shuān) 3 固定;再將滑動套筒套入錐頭連杆(gǎn)中,一側使用定位螺栓 1限製行程,另一側使用定位螺栓 2 將板牙套螺(luó)栓與滑動套筒固定在一起;之後將裝置裝在車床(chuáng)尾座套筒內,調(diào)節工件與尾架位置;主軸低速運轉,板牙(yá)便自動往前送進,完成後調整主軸反轉(zhuǎn),
板牙自(zì)動退出,完(wán)成套絲。
2、車床用可調式自動攻絲裝(zhuāng)置的設計製作與使用
2.1 車(chē)床加工件內螺紋加工現狀
普通車床加工內螺紋一般采用車削螺紋或者手工攻絲法加工。車削加工內螺紋適用於內徑大於(yú) 20 mm 的軸套類零件,手工攻絲法在實際操作中工(gōng)作效率低,容(róng)易出現(xiàn)外螺紋歪斜、絲錐折斷的情況。
2.2 車床用可調式自動攻絲裝置的工作原理
設計一套車床用可調式自動套絲裝置,在車床尾座安裝自動攻絲裝置,使用時,工件裝夾(jiá)於卡盤上,自動攻絲裝置安裝在尾座上,調整加工件和尾座的距離,車床正轉,絲錐攻絲,當滿足攻絲(sī)深度時(shí),工件反轉,裝置自動退出。
2.3 車床用可調式自動攻絲裝置的結構設計
車床用可調式自動攻絲(sī)裝置,裝置與自動套絲裝置類似,絲錐夾頭上裝有相應尺寸的(de)絲錐,絲錐夾頭安裝於滑動套筒上,用定位螺栓 2 在滑動套筒兩端固定,滑動套筒安裝在錐頭連杆上,定位螺栓 1 使滑動套筒在錐頭連杆尾部沿軸向滑動。裝置安裝
簡(jiǎn)單、故障率低(dī),自使用以來成品率提高了 80%,大幅(fú)降(jiàng)低工人的操作難度。
3、車床用減振刀座的設計製作與使用
3.1 車床刀具(jù)使(shǐ)用存在的問題(tí)
使用普通車床加工工(gōng)件的過程中,對於加工餘量較大的情況,例如直徑差距較大的階梯(tī)軸、模數較大的蝸杆、螺距較大的螺紋等工件,切削力較大,其加工過程中很容(róng)易引起振動。一般情況下,機加工引起的振動不可避免,但需(xū)控製在合理(lǐ)的範圍內,一(yī)旦振動過於劇烈,一方麵會對刀具將產生較大的磨損,導致刀具出現斷刀(dāo)、崩刃、過度磨損等情況;另一(yī)方麵,劇烈的振動直(zhí)接影響加工工(gōng)件精度,在作業過程中需要校正刀具的位置,降低普通車(chē)床的生產(chǎn)效率。
3.2 減振刀(dāo)座的工作原理(lǐ)
設計製作車床(chuáng)用減振刀座,用於(yú)連接刀(dāo)架和車刀,減少在加工過程中切削(xuē)力產(chǎn)生的振動,提高(gāo)加工質(zhì)量。車床用減振刀座的設計原理在於減輕車削加工時刀頭受到的切削力對(duì)車床的影響。一方麵,在減振刀座的材質上選擇剛性強的材(cái)料,不容易產生振動;另一方麵,在減(jiǎn)振刀座結構中,添加能夠減弱切(qiē)削力的(de)設計。當切削力較大時,減振刀座能吸收(shōu)一(yī)部分切削力,不容(róng)易發生紮刀現象,能夠較(jiào)好保證(zhèng)零件質量(liàng)。在設計時需要考慮減振刀座的適配(pèi)性,保證(zhèng)一次成型(xíng)製作後,可長期滿(mǎn)足多種規格的(de)刀具使用。
3.3 車床用減振刀座的結構設計
根據(jù)減(jiǎn)振刀座的(de)設計原理,所設計的減振刀座如(rú)圖 2 所示。刀座(zuò)側麵開兩個通孔,分別安裝減振套件,減振套件為有缺口的圓筒,插(chā)入通孔中;減振(zhèn)刀座沿斜向開設一細長槽;刀具插入後,采用螺(luó)栓固定。車刀切削零件(jiàn)時,切(qiē)削力由刀頭傳入刀座,刀座中的減振套件,受力後(hòu)可發生彈性形變,減小切削(xuē)力;同時減振(zhèn)刀座前半部與後(hòu)半部之間存在一(yī)條寬為 3 mm 的斜向間隙,受力時該間隙可以縮小,使刀座產生微量的讓刀,從而減小切削力、減少振(zhèn)動。減(jiǎn)振刀座可以更換(huàn)不(bú)同類型的車刀,如尖刀、梯形螺紋刀等,滿足操作工在(zài)零件加工時對不同車刀的使用需求。
圖 2 減振刀座
3.4 車床用減振刀座(zuò)的使(shǐ)用效果
減振刀座投入(rù)使用後,車(chē)削作業時,車刀振動明顯減少,廢品率(lǜ)大幅度(dù)降(jiàng)低(dī),對操作者的技(jì)能水平要求也相應(yīng)降低(dī),同時提升作業效率近 30%。
4、結語
對普通車床進行一些技術改進,能改善(shàn)其加工質量,擴大加工(gōng)範圍(wéi)。對普(pǔ)通(tōng)臥式車床的技術改(gǎi)進結構簡單、安裝方便、成本低、使用效果(guǒ)好,產品質量(liàng)得到提升。與購置功能更強大的新設備相比,根據企業自身加工(gōng)需求,有針對性地對普通車床進行(háng)一些技術改造,以提高生產能力和產品質量(liàng),是一條低成本、見效快的可(kě)行之路。同時,技術改造沒有改變普通(tōng)臥式車床的原有結構和加工方式,便於使用操作人員接受和應用,具有(yǒu)較高的推廣價值,對企業的(de)良(liáng)性發展具有深遠的價值和(hé)意(yì)義
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